资源下载简介
系杆拱施工方案简介:
系杆拱是一种特殊的桥梁结构形式,它结合了拱桥的受力特点和悬索桥的刚度,通过主拱和辅助的系杆相互作用,形成一种既能抵抗弯矩又能抵抗剪力的结构。施工方案通常包括以下几个步骤:
1. 设计阶段:首先,根据桥梁的负载、跨度、地形等因素,进行结构设计,确定拱的形状、尺寸、系杆的数量和位置等参数。同时,需要进行结构稳定性、强度和刚度的计算。
2. 施工准备:组织施工队伍,进行施工设备和材料的准备,包括混凝土、钢筋、预应力材料、施工机械等。
3. 主拱施工:通常采用分段浇筑的方式,先施工拱脚部分,然后逐渐向拱顶推进。在这个过程中,需要精确控制混凝土的灌注速度和温度,确保结构的连续性和完整性。
4. 系杆安装:系杆通常在主拱部分施工完成后安装,其作用是提供额外的稳定性和刚度。这需要精细的测量和安装技术,以保证其与主拱的正确连接。
5. 预应力张拉:在结构稳定后,进行预应力张拉,以增强拱的承载能力。
6. 后期养护:施工完成后,进行必要的养护和检查,确保结构的持久性和安全性。
7. 交通组织:在施工过程中,需要对交通进行合理的组织和控制,减少对周边环境和交通的影响。
每一个步骤都需要严格的施工管理和质量控制,以确保系杆拱的施工质量和安全。
系杆拱施工方案部分内容预览:
焊接变形控制:严格控制筒节下料尺寸、坡口质量及卷制精度,使筒节及单元件斜环焊缝坡口均匀一致;严格控制筒节及单元件胎架制造质量,确保筒节及单元件组装精度,为埋弧自动焊创造条件;采用埋弧自动焊技术,充分利用埋弧自动焊内外部质量稳定,生产效率高、焊接变形均匀一致的特点,便于质量及精度控制;采用反变形措施;采用合理的经过焊接工艺评定后确定的焊接顺序;采用机械或火焰进行焊接变形矫正措施。
焊接质量标准要求及检查、修正措施:
为了满足拱肋设计线型,在各单元节组拼成各施工阶段前,需按设计要求对各单元管节进行弯制,使各自都能达到设计曲线要求。
钢管拱各单元管节的弯制在特制的弯制定位模上进行。弯制台位曲率必须完全符合钢管拱曲率,以便为拱肋的平面成形,为节段组装提供优质的半成品。加热弯曲后,不能用水冷却方法降温,在空气中缓慢冷却,避免由于骤冷而使钢材变脆、发生断裂或产生焊接裂纹等。钢管弯制前做钢管弯曲工艺评定试验,并向建设、设计及监理单位提交试验报告,经批准后方可进行。弯制加载时缓慢、平稳进行,绝对禁止突然加载或卸载,确保弯制质量。弯制时反复测量回弹量DB32∕T 1647-2010 钻孔震荡式渗透试验规程,反复修正线型,以便与其工艺设计值相符。
3.2 单元管节平面组装
单元管节平面组装的主要目的是将单元管节上、下弦管和腹板按图纸设计要求分单元在工厂内组装焊接成型,确保钢管拱的焊接质量和拼装精度。
平面组装要求如下:组装平台和组装胎架平整、牢固,以保证构件的组装精度。腹板与上下弦管角焊缝尽量考虑自动焊接,确保焊接质量。依据图纸、工艺和质量标准,并结合构件特点,提出相应的组装措施。考虑焊接收缩余量或采取预防变形措施。考虑温度变形、预拱度对平面胎架线型的修正值。对所有加工零部件检查其规格、尺寸、质量、数量是否符合要求,连接角面及沿焊缝边缘30~50mm范围内的铁锈、毛刺等必须清除干净。凡隐蔽部位组装后,应经质量检验部门确认合格,才能进行焊接。根据结构形式,焊接方法,确认合理的组装顺序以减少焊接变形。
各单元管节经厂内弯制并平面组装焊接成形后,在厂内立体预拼,试装横撑,检查合格后即可出厂由陆路运往工地。钢管构件出厂应具备完整的验收资料,经检查合格后的产品方可吊运出厂,并要求出厂前和在工地吊装之前的存放防止变形和生锈。
拱肋在工地立体预拼装:各单元管节组拼成各拼装节段在工地弧形胎架上进行,施工前先按设计给出的拱肋曲率在装焊平台上制作立体弧形胎架,然后将各个单元管节在胎架上定位,经调整及弧线检查无误后,先点焊固定再施行对称焊接。本桥立体拼装将采用半跨模拟拼装方法。
节段预拼装的目的主要是保证节段间的精密配合,以便拼装后的各部分符合钢管拱整体弧线要求,利于现场安装和整体调整。
拱肋预拼时首先将拱肋边段在胎架上固定,用激光经纬仪调整好水平对角,画出弧度检查线,然后吊装中间拱肋段并准确调整其水平与对角,检查各片拱肋及相连处弧线与理论弧度的吻合程度,并作出适当调节和修整,然后将拼装用临时法兰盘分别固定在各自节段上。整个拼装过程始终采用激光经纬仪进行检查和监控,确保梁拱的几何形状和尺寸精度,同时在每个拼装节段上作出拼装标记,以便于现场对接和安装。同时还要记录拼装时温度,以便桥上对接时按预拼时温度与设计的温度差值进行调整。
在立体拱段的装焊过程中,通过预留变形补偿量及调节焊接程序来严格控制焊接变形。
因为在胎架上焊接存在平焊、立焊和仰焊,为确保焊接质量,焊接工人必须持有相应等级操作证才能上岗进行手工焊接,并加大质量抽检密度。焊缝进行100%超声波检查,不低于10%的X射线拍片。
钢管拱肋的制作、拼接过程中,严格按设计要求将吊点孔开好并装上各附属构件,对开孔留下的盖片,进行编号并妥善保管,待拱肋混凝土灌筑后再盖上焊接。钢管内侧设检查梯以方便检查钢管、锚头。
钢管混凝土拱桥中钢管拱的制作与安装误差须符合《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90)要求。
拱肋内表面处理:拱肋在卷管前以及在装焊前,其钢板内表面均进行油渍等污物的清除,根据油污情况,可采用有机溶剂去除,同时应采用保护措施避免再次被污染或被锈蚀。内表面仅作一般的除锈处理,要求管内无锈迹、平整、光滑,保证砼灌注时能自由流动。
喷砂处理后的基材表面尽快喷涂,喷涂分层进行,两次喷涂间隙不超过2小时,前一层与后一层间采用45°~90°交叉喷涂,相邻喷涂区域要搭接1/3宽度。
涂漆方式:涂漆采用无气喷涂的方式组织施工,损坏处或拼接处的修补,采用手工刷涂。
施工时,当天使用的涂料在当天配置,不得随意添加稀释剂;并要求必须等该层漆干透后,方可涂下一层漆。
涂装时的环境湿度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求,并采取保证涂漆质量的措施,施工时不宜在强烈日光及雨天进行。
施工图注明不涂装的部位不得涂装,安装焊缝处留出30~50mm暂不涂装;在各吊装段的接头处,应各留出一段,待全拱合拢后补充涂装;在试拼、运输、吊装阶段碰损的涂装,也在合拢后补充涂装。涂装要均匀,无明显起皱、流挂、附着力良好。
底漆、中间漆要求平整、均匀,漆膜无泡、裂纹、无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷。
涂装完毕后,应在构件上挂牌标明原编号,大型构件应注明重量,标明重心位置等。
内支架由碗扣支架构成,按拱轴线形布置,满堂支架横桥向间距0.5m,纵桥向间距0.8m,横杆步距1.2m,每排立杆高度按设计拱肋坐标值进行搭设。顺桥向每隔2.4m设横向剪刀撑,每6m设纵向剪刀撑。钢管架顶底口安装50cm长的可调座,以便卸架和标高调整,支架搭设前按照拱圈坐标在主梁上确定出拱架钢管位置,人工拼装拱架。钢管架搭设的同时,安装好人行道侧面的安全网设施。
96m下承式钢管混凝土系杆拱施工步骤示意图
5.1 施工方案及钢管拱架设顺序
根据该桥的施工特点,将单片拱肋划分为拱脚预埋段、中间节段、拱顶节段3部分共5个吊装节段,其中,除拱脚预埋段外,每个吊装节段又分为3个小节段,每段长9~12m,工厂制造,现场组拼。拱肋每一个吊装节段之间采用临时内连接板连接。钢管拱肋工厂预拼后散件由邻近道路沿施工便道陆路运输至现场,组拼成起吊段,160T轮胎吊起吊,通过万能杆件支架分段拼装方案进行施工。
钢管拱分段架设顺序为:按设计要求从两侧对称依次吊装拱段,最后进行合拢段的架设施工,每一分段按照起吊→对位→临时固结→调整线型→定位焊接→调整线型→正式焊接合拢→探伤检测的顺序吊装。
钢管拱自工厂由陆路运输至现场。为防止运输过程中拱段产生变形,对拱段进行临时性加固,并合理设置支架。
拱段架设采用汽车吊起吊。拱段在吊装前需安装好脚手装置,以备施工人员在空中操作时使用。
钢管拱分段拼装过程中,在系梁上拼装碗扣式支架,支架顶部布置临时支点,拱段放置在支架顶部临时支点上。
5.4 钢管拱分段架设总体步骤
准备工作:钢管拱运抵工地前,对预拼场龙门吊机及支架进行全面安全质量检查,并办理有关签证,确认合格后方可投入使用。
钢管拱试拼完毕后,对称架设两侧钢管拱段。钢管拱段吊点对称拱段重心布置,吊点位置设橡胶衬垫,起吊采用千斤绳。为防止钢管拱弦管起吊过程发生整体和局部变形,钢管拱按设计要求设临时支撑,起吊用Φ43mm千斤绳在吊点处缠绕2圈后再用20t卡环连接。
待碗扣支架架设后,将拼装成段的钢管拱运到起吊位置上,用160T轮胎吊将钢管拱吊装至拱架上焊接撑拱,并按从拱脚、拱肋到拱顶的顺序,同时对称吊装焊接成型。两拱肋间横撑在拱肋安装时同时进行。横撑根据设计预先加工成型,运输到施工现场后,通过汽车吊吊高至横撑与拱肋相贯位置,然后对中、调整、检查、焊接,斜撑按同样的施工方法进行。
拱段对位:拴好溜绳,起吊第一分段至设计位置,后汽车吊钩稍许松钩使拱段后端落在拱脚上连接,使拱脚承担部分重量,拱肋与拱脚间设临时铰,以利调整拱肋线型。
线型调整:利用支架上千斤顶调整拱段前端标高符合监控指令值,前吊点卸载。测量并调整拱段中心线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求)。复测第一分段线型。
吊装对位:拴好溜绳,用汽车吊机起吊钢拱第二分段至设计位置附近,初调第二分段角度。用导链收紧辅助对位。初调线型用法兰盘将第二分段与第一分段临时连接,后吊点卸载。
线型调整:利用支架上千斤顶调整第二分段前端标高至监控指令规定值;前吊点同步卸载,用导链、千斤顶辅助调整第二分段中心线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求),拧紧法兰盘的高强螺栓,将第一、二分段进行定位固结。
工地对接焊缝:焊接顺序为先焊四根弦管对接环焊缝,再焊斜腹杆的相贯焊缝。焊接按已经评定认可的对接环焊缝工地手工焊接工艺实施。工地焊接时应设置防风防雨设施。
焊缝质量检验:焊缝检验按照规范、规定办理。对所有焊缝进行外观检验,100%超声波探伤及l0%射线拍片(并不得少于一个节头)。
合拢段施工前,系梁水平预应力束部分进行初张,以便抵抗成拱后拱肋自重产生的水平推力。
合拢段与两侧拱段前端之间的主弦管按设计要求留空隙,在空隙处的主弦管内安设临时法兰盘进行临时定位锁定T/CECS 777-2020 预制混凝土外墙防水工程技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf,最后实施电焊固结。
合拢段的施工顺序为:精确测量两侧拱段前端净间距→根据测量数据对己加工的合拢段长度进行切割修正→提升就位→安装环向对接内衬圈→安装临时法兰盘→温度平稳时临时固结→焊接合拢。
按合拢方案图加工临时法兰盘。其加工质量应符合相关标准规定。临时法兰盘接触面必须作喷砂处理,表面磨擦系数不小于O.55。出厂前做抗滑移系数试验。高强度螺栓的技术标准符合规范规定。
已架拱段悬拼线型的调整:两侧拱段悬臂端中心偏差,在各分段拼装过程中予以调整控制,最终使两侧拱段前端中心偏差的偏转方向一致,偏差值控制在规范规定值以内。拱段前端标高除满足监控指令规定的线型误差外,拱段前端四点相对高差也须满足规范要求。
在线型调整完后,精确测量两侧拱段相对应主弦管前端的相对净间距,据此计算加工和安装误差。
在合拢段拼装前,根据当地气象部门提供的3~5天气象预报,选择其中1~2天进行24小时气温观测双钢筋叠合板安装施工工艺.doc,确定一天当中气温较低且平稳的时间。据此为参考,确定合拢段施工的临时锁定时间。并根据测试的最大温差和温度变化时拱段前端里程变化情况,确定温差对合拢段长度影响的修正系数。